Wie gut sind Wärmepumpensysteme zur Wärmebereitstellung in Wohngebäuden tatsächlich in der Praxis?

Elektrische Wärmepumpen stellen im Neubau inzwischen die dominierende Heiztechnologie dar. Doch auch in Bestandsgebäuden – und mit Radiatoren – funktionieren die Wärmeerzeuger zuverlässig, wie zahlreiche Messungen von bestehenden Anlagen zeigen. Die Geräte haben im Durchschnitt Jahresarbeitszahlen* von 3,5 (Quelle Luft) bzw.  4,3 (Quelle Erdreich) abhängig u. a. von der Nutzung (nur Heizung oder auch Trinkwassererwärmung). Grundsätzlich ist eine dauerhafte Betriebsüberwachung (Erfassung von Energieströmen Strom und Wärme, wenn möglich Systemtemperaturen) sinnvoll und wichtig, um einen effizienten Betrieb sicherzustellen.

*Das ist das Verhältnis aus bezogenem Strom zu erzeugter Wärme.

Welche technischen Lösungen gibt es für die Umstellung auf Wärmepumpensysteme in Mehrfamilienhäusern und welche Vorteile haben diese jeweils?

Grundsätzlich gibt es kaum Unterschiede zu den Lösungen für Ein-/Zweifamilienhäusern. Es wird vor allem mehr Leistung benötigt. Bei Bestandsgebäuden muss zunächst geprüft werden, ob das Temperaturniveau in den Heizkreisen angepasst werden muss (etwa durch den Austausch einzelner Heizkörper) und welche Umweltenergiequelle erschlossen werden kann. Bei größeren Gebäuden kommen dabei auch Quellen wie Abwasserkanäle oder Grundwasserbrunnen in Frage – wenn sie vor Ort verfügbar sind. Auch für die zentrale Trinkwassererwärmung – die aufgrund hoher Temperaturen häufig als Herausforderung für Wärmepumpensysteme gesehen wird – sind Lösungen verfügbar.

In dem im Frühjahr erschienenen „Praxisleitfaden für Wärmepumpen in Mehrfamilienhäusern“, der über das Gebäudeforum klimaneutral verfügbar ist, werden Lösungsansätze für den Einbau aufgezeigt.

Welche Innovationen sind in der Entwicklung und wie werden diese den Markt beeinflussen?

Aufgrund des hohen Treibhausgaspotentials von traditionellen Kältemitteln findet aktuell ein Wechsel auf so genannte natürliche Kältemittel statt, allen voran auf R290 (Propan).

Neben Innovationen an den Geräten finden sich auch viele Weiterentwicklungen bei der Anwendung.  Hier geht es um „einfache und schnelle Installation“ von Wärmepumpen, z. B. bei der Betriebsführung, etwa durch Einsatz von KI-basierten oder vorausschauenden Regel-Algorithmen. Aber auch Geschäftsmodelle rund um die Wärmeversorgung werden weiterentwickelt, etwa durch Contracting- oder Miet-Modelle. Außerdem werden die digitale Beschreibung und Erfassung von Systemen, Anlagen, Komponenten und Prozessen zur Betriebsanalyse und Qualitätssicherung in Planung, Einbau und Betrieb weiter optimiert.

Mit welchen Kosten ist derzeit für Investition in Wärmepumpensysteme und den Betrieb zu rechnen?

Die Investition in ein Wärmepumpensystem ist zunächst teurer als in fossile Wärmeerzeuger. Sie wird aber aktuell umfangreich gefördert. Systeme für Einfamilienhäuser fangen unter 10.000 € an (Förderung mit eingerechnet), im Schnitt liegen sie aktuell bei 30.000 €, für Mehrfamilienhäuser bei ca. 65.000 € (ohne Förderung). Verschiedene Modellrechnungen zeigen, dass die Wärmeerzeugung mittels Wärmepumpen über die Lebensdauer der Geräte wirtschaftlich ist, d. h. sie verursacht die geringsten Kosten bei gleichzeitig geringen CO2 Emissionen. Diese Bewertung hängt maßgeblich von der Entwicklung zukünftiger Preise für CO2 Emissionen und dem Ausbau erneuerbarer Energien bei der Stromerzeugung ab. Eine Übersicht liefert die Studie „Heizkosten und Treibhausgasemissionen in Bestandswohngebäuden“.